内存相关函数

 

一、malloc可以知道函数原型是:

  Void *calloc(size_t  size) ,包含在库函数 stdlib.h中,作用是在内存的堆区分配一个大小为size的连续空间,如果分配内存成功,函数返回新分配内存的首地址,否则,返回NULL

malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。

注意:鉴于上述这点,一般在写程序需要判断分配内存是否成功,如下程序语句:

  int  *p;

  p=(int *)malloc(sizeof(int));//

      memset(p,0,sizeof(int));//全部初始化为0

  if(p!=NULL)

  .................................//需要执行的语句

  else

  .........................//打印分配内存不成功出错信息

     free(p);

     p=NULL;

1.malloc 函数返回的是 void * 类型。对于C++,如果你写成:p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。而对于C,没有这个要求,但为了使C程序更方便的移植到C++中来,建议养成强制转换的习惯。

2.函数的实参为 sizeof(int) ,用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成:

  int* p = (int *) malloc (1);

代码也能通过编译,但事实上只分配了1个字节大小的内存空间,当你往里头存入一个整数,就会有3个字节无家可归,而直接“住进邻居家”!造成的结果是后面的内存中原有数据内容被改写。

3.malloc是必须指定内存大小的空间,比如想分配50个int类型的空间:int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 50 ); //分配可以放得下50个整数的内存空间。

  通常造成内存分配失败的原因如下:

  1、 内存访问越界

  2、 所需连续的内存空间不足

 

二、realloc可以知道函数原型是:

    void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);

     先按照newsize指定的大小分配空间,将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域,而后释放原来mem_address所指内存区域,同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配存储器块的地址。他的作用就是重新申请内存空间,不影响原有数据,但是新分配的地址可能不一样了。

     需要注意的:

    1、如果mem_address为null,则realloc()和malloc()类似。分配一个newsize的内存块,返回一个指向该内存块的指针。如果没有足够可用的内存用来完成重新分配(扩大原来的内存块或者分配新的内存块),则返回null而原来的内存块保持不变。 

    2、如果有足够空间用于扩大mem_address指向的内存块,则分配额外内存,并返回mem_address这里说的是“扩大”,realloc是从堆上分配内存的,当扩大一块内存空间时, realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节,如果能够满足,自然天下太平。也就是说,如果原先的内存大小后面还有足够的 空闲空间用来分配,加上原来的空间大小= newsize。得到的是一块连续的内存。

    3、如果原来内存大小没有足够的空间来分配,那么就会从堆栈中另找一块指定大小的内存,并把原来的内存空间的内容复制归来,返回心的mem_address指针,以前的被放回堆栈。

三、calloc函数原型是:

原型:extern void *calloc(int num_elems, int elem_size);
用法:#include <alloc.h>
功能:为具有num_elems个长度为elem_size元素的数组分配内存
说明:如果分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。


 

注意事项:

A、 申请了内存空间后,必须检查是否分配成功。堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统 中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时,就会遍历该链表,然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后就将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序
B、当不需要再使用申请的内存时,记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL,防止程序后面不小心使用了它。
C、这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次,如果释放两次及两次以上会出现错误(释放空指针例外,释放空指针其实也等于啥也没做,所以释放空指针释放多少次都没有问题)。
D、虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void*),但是最好还是在前面进行强制类型转换,因为这样可以躲过一些编译器的检查。
E、free()释放的是指针指向的内存!注意!释放的是内存,不是指针!这点非常非常重要!指针是一个变量,只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后,原来指向这块空间的指针还是存在! 需要p=NULL 防止以后不小心用到

F、这个内存是随机的 没有被初始化。

1、calloc在动态分配完内存后,自动初始化该内存空间为零,而malloc不初始化,里边数据是随机的垃圾数据

2、realloc是给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度

 

以下是C++专有的new 和delete

new用法:

          内部调用了malloc函数

          1.     开辟单变量地址空间

               1)new int;  //开辟一个存放数组的存储空间,返回一个指向该存储空间的地址.int *a = new int 即为将一个int类型的地址赋值给整型指针a. 

               2)int *a = new int(5) 作用同上,但是同时将整数赋值为5

          2.     开辟数组空间

               一维: int *a = new int[100];开辟一个大小为100的整型数组空间

               二维: int **a = new int[5][6]

               三维及其以上:依此类推.

         一般用法: new 类型 [初值]

delete用法:

          1. int *a = new int;

               delete a;   //释放单个int的空间

          2.int *a = new int[5];

               delete [] a; //释放int数组空间

 

          要访问new所开辟的结构体空间,无法直接通过变量名进行,只能通过赋值的指针进行访问.

          用new和delete可以动态开辟,撤销地址空间.在编程序时,若用完一个变量(一般是暂时存储的数组),下次需要再用,但却又想省去重新初始化的功夫,可以在每次开始使用时开辟一个空间,在用完后撤销它.

注意:使用 new 得来的空间,必须用 delete 来释放;使用 new [] 得来的空间,必须用 delete [] 来释放。彼此之间不能混用。用 new [] 分配出连续空间后,指针变量“指向”该空间的首地址。

 

1.new、delete、malloc、free关系

delete会调用对象的析构函数,和new对应free只会释放内存,new调用构造函数。malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

2.delete与 delete []区别

delete只会调用一次析构函数,而delete[]会调用每一个成员的析构函数。在More Effective  C++中有更为详细的解释:“当delete操作符用于数组时,它为每个数组元素调用析构函数,然后调用operatordelete来释放内存。”delete与New配套,delete []与new []配套

  MemTest*mTest1=newMemTest[10];

  MemTest*mTest2=newMemTest;

  int*pInt1=newint[10];

  int*pInt2=newint;

  delete[]pInt1;  //-1-

  delete[]pInt2;  //-2-

  delete[]mTest1;//-3-

  delete[]mTest2;//-4-

  在-4-处报错。

这就说明:对于内建简单数据类型,delete和delete[]功能是相同的。对于自定义的复杂数据类型,delete和delete[]不能互用。delete[]删除一个数组,delete删除一个指针简单来说,用new分配的内存用delete删除用new[]分配的内存用delete[]删除delete[]会调用数组元素的析构函数。内部数据类型没有析构函数,所以问题不大。如果你在用delete时没用括号,delete就会认为指向的是单个对象,否则,它就会认为指向的是一个数组。

 


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